Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Das 10 µsv Konzept: Gibt es eine ungefährliche Dosis?

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1 Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Das 10 µsv Konzept: Gibt es eine ungefährliche Dosis? 2. Informationsforum zur Stilllegung und zum Abbau des Kernkraftwerks Biblis am in Biblis Dr. Kraus / Wiesbaden, den 22. Juni 2014

2 Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Internationales Grenzwertesystem und de minimis Strahlenschutz / Atomrecht Grenzwert Ziel µsv Beruflicher Schutz µsv Bevölkerungsschutz ca. 10 µsv: außer Acht lassen Zum Vergleich: µsv Angiografie µsv Natur Finnland p.a µsv CT µsv Natur Alpen p.a µsv Natur Nordsee p.a. 180 µsv K-40 im Körper p.a. 100 µsv Flug New York 50 µsv Röntgen Lunge Eintritt: Überschreiten von Freigrenzen Entlassung: Unterschreiten von Freigabewerten Grenzwerte gelten nicht für: unberührte Natur medizinische Anwendung (Patienten) 2

3 Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Radioaktivität und ionisierende Strahlen Radioaktivität ist der spontane Zerfall von Atomkernen Führt zur Emission ionisierender Strahlen Die Zahl der Zerfälle heißt Aktivität und wird in Becquerel gemessen [1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde] Ionisierende Strahlen geben Energie an Materie ab Quelle: BfS Die Wirkung der ionisierenden Strahlen heißt Dosis und wird in Sievert gemessen [Sv] Aktivitätswerte sind meist sehr große Zahlen: Bq = 1 kbq, Bq = 1 MBq, Bq = 1 GBq Dosiswerte sind meist sehr kleine Zahlen: 1/1.000 Sv = 0,001 Sv = 1 msv, 1/ Sv = 0, Sv = 1 µsv 3

4 Biologische Wirkung ionisierender Strahlen??? Wirkung und Folgen in lebendem Gewebe: Energieübertrag, Ionisation Direkte Schädigung von Biomolekülen Bildung von chemischen Radikalen Absterben von Zellen, Organen, Organismus DNA Brüche, Mutationen: Kanzerogenese Erbschäden? ICRP103: keine Hinweise Dienstag, 1. Juli 2014 Quelle: DAtF 4

5 Wirkung ionisierender Strahlen auf den Menschen ca µsv Quelle: Sauer, Strahlentherapie und Onkologie Wahrscheinlichkeit für Schaden Dosis Wirkung verzögert: Krebsentstehung Schwere des Schadens Dosis Wirkung schnell: Blutbild, Übelkeit, Nekrosen, Tod L D (50) = µsv 5

6 Stochastische Effekte - Epidemiologie Life Span Study (LSS) Wahrscheinlichkeit für Schadenseintritt Dosis Verzögerte Effekte: Mutationen, Kanzerogenese kein Schwellwert (?) linearer Verlauf (?) Beispiel: Brustkrebs LNT-Modell Beste Beschreibung der Daten Liefert Dosis-Risikokoeffizienten: ca. 5 % Risiko pro Sv für die effektive Dosis bei Ganzkörperexposition Dosis (Sv) Quelle: BfS 6

7 Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Life Span Study (LSS) Quelle: Osaza et al; Rad. Research 177 (2012) 7

8 Stochastische Effekte offene Fragen - Dosisprotahierung? - Hohe / niedrige Dosis und Dosisleistung? - Genetische Aspekte? - Adaptive response? - Hormesis? - Bystander effect? - Lineare oder quadratische Dosis-Wirkungsbeziehung? - Schwellenwerte? - LNT? -? Quelle: BfS Praktischer Strahlenschutz Life Span Study, Dosis-Risikokoeffizienten 8

9 Wie hoch dürfen Grenzwerte sein? - Grenzwerte? deterministische Schäden sicher ausschließen stochastische Schäden begrenzen Natur ca µsv ca µsv Quelle: Sauer, Strahlentherapie und Onkologie 9 4

10 Vergleichende Risikobetrachtungen Ziel: Harmonisierter Schutz vor schädlichen Wirkungen verschiedener Noxen Grundlage: Risikobetrachtungen und -vergleiche für Einzelpersonen; detriment = Wahrscheinlichkeit für Mortalität oder schwere Erkrankung: Detriment < 1/ pro Jahr ist unerheblich, allgemeines Lebensrisiko Zivilisatorische Risiken typisch 1/ pro Jahr Berufliche Risiken typisch 1/1.000 pro Jahr Ionisierende Strahlung: Effektive Dosis 1 Sv entspricht Risiko von ca. 5%; d.h. Detriment 5/100 entspricht µsv. Detriment 1/ pro Jahr entspricht ca. 20 µsv im Jahr unerheblich, allgemeines Lebensrisiko: de minimis non curat lex Detriment 1/ pro Jahr entspricht ca µsv im Jahr Schutz Bevölkerung Detriment 1/1.000 pro Jahr entspricht ca µsv im Jahr Schutz beruflich exponierter Personen 10

11 Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz Internationales Strahlenschutzrecht Strahlenschutz / Atomrecht Grenzwert Ziel Strahlenschutzregelungen µsv µsv Beruflicher Schutz Bevölkerungsschutz Einhaltung Grenzwerte Rechtfertigung Optimierung ALARA ca. 10 µsv: Freigrenzen und Freigabewerte Eintritt Bei Unterschreiten: de minimis non curat lex Allgemeines Lebensrisiko, unerheblich, außer Acht lassen können kein radioaktiver Stoff im Sinne des Atomrechts keine Anwendung von Strahlenschutzregelungen Entlassung 11

12 Sind 10 µsv eine ungefährliche Dosis? Strahlenschutzrecht: ca. 10 µsv pro Jahr sind unerheblich, allgemeines Lebensrisiko, können außer Acht gelassen werden Vergleich 1: Zigarettenrauch Ursache: Po-210 (Radonfolgeprodukt), setzt sich auf Tabakblättern ab Wirkung: alpha-strahler; 4,6 µsv/bq bei Inhalation; ca. 1 µsv pro Zigarette Folge: 10 µsv durch Rauchen von 10 Zigaretten 1 Packung am Tag entspricht ca µsv pro Jahr Passivraucher: ca. 1%; Kleinkind 4,2mal empfindlicher: ca. 300 µsv pro Jahr Vergleich 2: Bananen Ursache: natürliches K-40, ca. 15 Bq pro Banane Wirkung: beta- und gamma-strahler; 0,0062 µsv/bq bei Ingestion, d.h. 0,093 µsv pro Banane Folge: 10 µsv durch Verzehr von 110 Bananen 12